Υπολογιστής Στέγης Gambrel - Εκτιμητής Υλικών, Κόστους & Διαστάσεων

Τι είναι ο υπολογιστής δίρριχτης στέγης τύπου gambrel;

Ο υπολογιστής δίρριχτης στέγης τύπου gambrel εκτιμά την επιφάνεια, τα υλικά επικάλυψης και το κόστος μιας τέτοιας στέγης με βάση το μήκος, το πλάτος, το ύψος και τη γωνία της κάτω κλίσης. Η στέγη τύπου gambrel είναι μια στέγη αγροτικού τύπου με δύο κλίσεις σε κάθε πλευρά: μια απότομη κάτω κλίση και μια ηπιότερη άνω κλίση. Αχυρώνες, αγροικίες και οικίες ολλανδικής αποικιακής αρχιτεκτονικής χρησιμοποιούν συχνά αυτό το σχήμα, επειδή η σχεδίαση με δύο κλίσεις αφήνει περισσότερο ελεύθερο ύψος κάτω από τη στέγη από μια αετωτή στέγη με μία μόνο κλίση.

Πώς διαμορφώνεται μια στέγη τύπου gambrel

Κάθε πλευρά μιας στέγης τύπου gambrel έχει δύο επίπεδα τμήματα που ενώνονται σε μια κάμψη, η οποία ονομάζεται γόνατο. Το κάτω τμήμα εκτείνεται από το γείσο, δηλαδή το κατώτερο άκρο της στέγης, έως το γόνατο με μεγάλη γωνία. Το άνω τμήμα εκτείνεται από το γόνατο έως τον κορφιά στην κορυφή, με ηπιότερη γωνία.

Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί μια κοινή σύμβαση για τον προσδιορισμό του γονάτου: η γωνία της άνω κλίσης είναι πάντα κατά 45 μοίρες μικρότερη από τη γωνία της κάτω κλίσης. Για παράδειγμα, κάτω κλίση 60 μοιρών συνδυάζεται με άνω κλίση 15 μοιρών. Εξαιτίας αυτού του κανόνα, η γωνία της κάτω κλίσης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 45 μοίρες. Κάτω κλίση 45 μοιρών ή μικρότερη θα έκανε την άνω κλίση μηδενική ή αρνητική, κάτι που δεν αποτελεί πραγματική στέγη.

Τύπος υπολογισμού της επιφάνειας στέγης τύπου gambrel

Έστω W το πλάτος της στέγης, H το ύψος της, L το μήκος της και θ (θήτα) η γωνία της κάτω κλίσης σε μοίρες. Όλες οι διαστάσεις μετρώνται σε πόδια, εκτός από τη θ, που μετράται σε μοίρες.

1. Υπολογίστε τη γωνία της άνω κλίσης: φ = θ − 45
2. Υπολογίστε την οριζόντια προβολή του κάτω τμήματος: $r_l = \frac{H - \frac{W}{2} \times \tan\varphi}{\tan\theta - \tan\varphi}$
3. Υπολογίστε την κατακόρυφη ανύψωση του κάτω τμήματος: $h_l = r_l \times \tan\theta$
4. Υπολογίστε την προβολή και την ανύψωση του άνω τμήματος: $r_u = \frac{W}{2} - r_l$ $h_u = H - h_l$
5. Υπολογίστε το μήκος της κεκλιμένης πλευράς, δηλαδή το μήκος του δοκαριού, κάθε τμήματος με το Πυθαγόρειο θεώρημα: $s_l = \sqrt{r_l \times r_l + h_l \times h_l}$ $s_u = \sqrt{r_u \times r_u + h_u \times h_u}$
6. Υπολογίστε τη συνολική επιφάνεια της στέγης, υπολογίζοντας και τα τέσσερα κεκλιμένα επίπεδα: $A = 2 \times L \times (s_l + s_u)$

Εδώ, τα $r_l$ και $h_l$ είναι η προβολή και η ανύψωση του κάτω τμήματος, τα $r_u$ και $h_u$ η προβολή και η ανύψωση του άνω τμήματος, τα $s_l$ και $s_u$ τα μήκη των κεκλιμένων πλευρών του κάτω και του άνω τμήματος, και το A η συνολική επιφάνεια της στέγης.

Δεν περιγράφει κάθε συνδυασμός πλάτους, ύψους και κλίσης μια πραγματική στέγη τύπου gambrel. Αν το ζητούμενο ύψος είναι υπερβολικά μεγάλο ή μικρό για την επιλεγμένη κάτω κλίση, η προβολή ή η ανύψωση ενός τμήματος προκύπτει μηδενική ή αρνητική και τέτοια στέγη δεν υπάρχει. Ο υπολογιστής το ελέγχει και εμφανίζει σφάλμα αντί για αποτέλεσμα.

Πώς υπολογίζονται τα υλικά και το κόστος

Αφού υπολογιστεί η επιφάνεια της στέγης, ο υπολογιστής εκτιμά τα υλικά με βάση τις τυπικές αποδόσεις κάλυψης του κλάδου:

$B = \frac{A}{100} \times 3$

$P = \frac{A}{32}$

$N = \frac{A}{100} \times 2$

$U = \frac{A}{200}$

όπου B είναι ο αριθμός δεματιών ασφαλτικών πλακιδίων, P ο αριθμός φύλλων επένδυσης από κόντρα πλακέ, N τα λίβρες καρφιών στέγης και U ο αριθμός ρολών υποστρώματος.

Το συνολικό κόστος προκύπτει από το άθροισμα του κόστους κάθε υλικού με σταθερή τιμή μονάδας:

• Ασφαλτικά πλακίδια: 35 $ ανά δεμάτι
• Κόντρα πλακέ: 25 $ ανά φύλλο
• Καρφιά: 5 $ ανά λίβρα
• Υπόστρωμα: 40 $ ανά ρολό

$C = (B \times 35) + (P \times 25) + (N \times 5) + (U \times 40)$

όπου C είναι το συνολικό κόστος σε δολάρια ΗΠΑ.

Οι τιμές αυτές είναι ενδεικτικές. Οι πραγματικές τιμές διαφέρουν ανάλογα με την περιοχή, τον προμηθευτή και την ποιότητα των υλικών.

Λυμένο παράδειγμα

Έστω στέγη τύπου gambrel με μήκος 40 πόδια (12 m), πλάτος 24 πόδια (7,32 m), ύψος 12 πόδια (3,66 m) και κάτω κλίση 67,5 μοιρών. Πρόκειται για την κλασική στέγη τύπου gambrel «ημικυκλίου», όπου τα τέσσερα γωνιακά σημεία της εγκάρσιας τομής βρίσκονται πάνω σε ημικύκλιο.

1. Άνω κλίση: φ = 67,5 − 45 = 22,5 μοίρες
2. Κάτω προβολή: (12 − 12 × tan(22,5°)) / (tan(67,5°) − tan(22,5°)) ≈ 3,51 πόδια (1,07 m)
3. Κάτω ανύψωση: 3,51 × tan(67,5°) ≈ 8,49 πόδια (2,59 m)
4. Άνω προβολή: 12 − 3,51 = 8,49 πόδια (2,59 m)
5. Άνω ανύψωση: 12 − 8,49 = 3,51 πόδια (1,07 m)
6. Κάτω κεκλιμένη πλευρά: √(3,51² + 8,49²) ≈ 9,18 πόδια (2,8 m)
7. Άνω κεκλιμένη πλευρά: √(8,49² + 3,51²) ≈ 9,18 πόδια (2,8 m)
8. Επιφάνεια στέγης: 2 × 40 × (9,18 + 9,18) ≈ 1.469,50 τετραγωνικά πόδια (137 m²)

Υλικά: περίπου 44,09 δεμάτια ασφαλτικών πλακιδίων, 45,92 φύλλα κόντρα πλακέ, 29,39 λίβρες (13,3 kg) καρφιών και 7,35 ρολά υποστρώματος. Εκτιμώμενο κόστος: περίπου 3.131,88 $.

Δεύτερο παράδειγμα: μια στέγη αχυρώνα 40 πόδια-μήκους, 30 πόδια-πλάτους, ύψους 15 ποδιών (4,57 m), με κάτω κλίση 60 μοιρών, έχει επιφάνεια περίπου 1.821,17 τετραγωνικά πόδια (169 m²) και χρειάζεται περίπου 54,63 δεμάτια ασφαλτικών πλακιδίων, 56,91 φύλλα κόντρα πλακέ, 36,42 λίβρες (16,5 kg) καρφιών και 9,11 ρολά υποστρώματος, με εκτιμώμενο κόστος περίπου 3.881,36 $.

Πώς χρησιμοποιείται ο υπολογιστής

1. Εισαγάγετε το μήκος, το πλάτος και το ύψος της στέγης σε πόδια.
2. Εισαγάγετε τη γωνία της κάτω κλίσης σε μοίρες. Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 45 μοίρες· ο υπολογιστής δέχεται τιμές έως 85 μοίρες.
3. Ελέγξτε την απεικόνιση της στέγης για να επιβεβαιώσετε ότι το σχήμα είναι σωστό.
4. Διαβάστε την επιφάνεια της στέγης, τις ποσότητες υλικών και το εκτιμώμενο κόστος.
5. Χρησιμοποιήστε το κουμπί «Αντιγραφή αποτελεσμάτων» για να αποθηκεύσετε ή να μοιραστείτε τους αριθμούς.

Αν το εισαγόμενο ύψος δεν είναι συμβατό με το επιλεγμένο πλάτος και την κλίση, ο υπολογιστής εμφανίζει σφάλμα που εξηγεί ότι δεν υπάρχει στέγη τύπου gambrel με αυτές τις διαστάσεις και προτείνει να δοκιμάσετε πιο απότομη κάτω κλίση, μικρότερο ύψος ή μεγαλύτερο πλάτος στέγης.

Άλλοι τύποι στεγών σε σύγκριση με τις στέγες τύπου gambrel

• Αετωτή στέγη: δύο επίπεδες κλίσεις που συναντώνται σε έναν κορφιά. Απλούστερη και φθηνότερη στην κατασκευή, αλλά με λιγότερο αξιοποιήσιμο χώρο στη σοφίτα.
• Τετράριχτη στέγη: κλίσεις και στις τέσσερις πλευρές. Πιο σταθερή σε ισχυρούς ανέμους, αλλά με λιγότερο χώρο στη σοφίτα από μια στέγη τύπου gambrel.
• Στέγη mansard: παρόμοια με τη στέγη τύπου gambrel, αλλά με τέσσερις κεκλιμένες πλευρές αντί για δύο. Μεγιστοποιεί τον εσωτερικό χώρο, αλλά κοστίζει περισσότερο στην κατασκευή.
• Μονόριχτη στέγη: μία μόνο επίπεδη κλίση. Η απλούστερη και φθηνότερη επιλογή, με τον μικρότερο εσωτερικό χώρο.

Ιστορία

Η λέξη «gambrel» προέρχεται από έναν όρο για το πίσω πόδι του αλόγου, το οποίο λυγίζει με παρόμοια γωνία με το περίγραμμα της στέγης. Η σχεδίαση έγινε συνηθισμένη στη Βόρεια Αμερική κατά τον 18ο αιώνα, ιδιαίτερα σε κτίρια ολλανδικής αποικιακής αρχιτεκτονικής και σε αχυρώνες. Οι κατασκευαστές την προτιμούσαν επειδή δημιουργούσε περισσότερο αξιοποιήσιμο χώρο στον επάνω όροφο από μια αετωτή στέγη με παρόμοια ποσότητα ξυλείας στον φέροντα σκελετό. Οι παραδοσιακές στέγες τύπου gambrel κατασκευάζονταν με ξύλινο σκελετό και χειροποίητα σχισμένα ξύλινα κεραμίδια. Οι σύγχρονες εκδοχές χρησιμοποιούν συνήθως προκατασκευασμένα δικτυώματα, ασφαλτική ή μεταλλική επικάλυψη και συνθετικό υπόστρωμα.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια γωνία κλίσης πρέπει να εισαγάγω; Εισαγάγετε τη γωνία της κάτω, απότομης κλίσης. Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 45 μοίρες και όχι μεγαλύτερη από 85 μοίρες. Ο υπολογιστής υπολογίζει αυτόματα την άνω κλίση ως 45 μοίρες μικρότερη από την κάτω κλίση.

Γιατί ο υπολογιστής λέει ότι δεν υπάρχει στέγη τύπου gambrel για τις διαστάσεις μου; Για δεδομένο πλάτος και κάτω κλίση, μόνο ένα συγκεκριμένο εύρος υψών δημιουργεί έγκυρο σχήμα gambrel. Αν το ύψος είναι υπερβολικά μεγάλο ή μικρό για αυτό το πλάτος και την κλίση, το γόνατο βρίσκεται έξω από τη στέγη, κάτι που δεν είναι κατασκευαστικά δυνατό. Δοκιμάστε διαφορετικό ύψος, μεγαλύτερο πλάτος στέγης ή πιο απότομη κάτω κλίση.

Πόσο κοστίζει η κατασκευή μιας στέγης τύπου gambrel; Μόνο τα υλικά κοστίζουν συνήθως περίπου 7 $ έως 12 $ ανά τετραγωνικό πόδι, ενώ το συνολικό κόστος με την τοποθέτηση, δηλαδή υλικά και εργασία, ανέρχεται περίπου σε 15 $ έως 25 $ ανά τετραγωνικό πόδι. Οι στέγες τύπου gambrel συνήθως κοστίζουν 15 έως 20 τοις εκατό περισσότερο από μια αετωτή στέγη ίδιας κάτοψης, επειδή ο σκελετός είναι πιο σύνθετος.

Πόσο πρέπει να προεξέχει μια στέγη τύπου gambrel; Οι περισσότερες στέγες τύπου gambrel έχουν προεξοχή 12 έως 24 ιντσών (61 cm) πέρα από τον τοίχο. Το τοπικό κλίμα, το μέγεθος του κτιρίου και οι οικοδομικοί κανονισμοί επηρεάζουν την κατάλληλη προεξοχή.

Ποιο υλικό επικάλυψης είναι καταλληλότερο για στέγη τύπου gambrel; Τα ασφαλτικά κεραμίδια είναι η συνηθέστερη επιλογή, επειδή είναι οικονομικά και ευρέως διαθέσιμα. Η μεταλλική επικάλυψη απομακρύνει αποτελεσματικά το χιόνι και διαρκεί περισσότερο. Τα ξύλινα κεραμίδια κέδρου και ο σχιστόλιθος είναι ακριβότερες επιλογές για παραδοσιακή εμφάνιση.

Πώς υπολογίζω επιπλέον ασφαλτικά κεραμίδια για απώλειες; Προσθέστε 10 έως 15 τοις εκατό στον υπολογισμένο αριθμό δεματιών ασφαλτικών πλακιδίων, ώστε να καλύψετε κοπές, επικαλύψεις και το κάλυμμα του κορφιά.